論文の概要: Unmasking Shortcut Learning in IoT Intrusion Detection: A Forensic, Multi-Paradigm Evaluation of Feature Dependence and Data Leakage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28725v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 19:07:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.518665
- Title: Unmasking Shortcut Learning in IoT Intrusion Detection: A Forensic, Multi-Paradigm Evaluation of Feature Dependence and Data Leakage
- Title(参考訳): IoT侵入検出におけるショートカットのアンマキング: 機能依存とデータ漏洩の法的なマルチパラダイム評価
- Abstract要約: 我々はCyberFlow-GICAPベンチマークを評価し,126のPCAPセッションにおける3,617,388のフローレコードと849,395の良性フローを含む。
4つの学習パラダイムをPCAP-解離分割を用いて4つの特徴構成で評価する。
リアルなIoT NIDS評価のための4ポイントのプロトコルチェックリストで締めくくります。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Machine learning-based Network Intrusion Detection Systems often report near-perfect performance on IoT benchmarks. However, whether these models learn generalizable attack behavior or exploit spurious dataset shortcuts- such as static testbed IP/MAC addresses and chronological recording artifacts-remains an important question. We evaluate the CyberFlowIoT-GICAP benchmark, containing 3,617,388 flow records across 126 PCAP sessions with 849,395 benign flows. Four learning paradigms are evaluated across four feature configurations using PCAP-disjoint splits; LightGBM is additionally evaluated using conventional random-flow splitting. When only statistical flow behavior is used (Fbehav), LightGBM (92.58% +/- 8.18%), Random Forest (92.59% +/- 8.18%), and Deep MLP (92.55% +/- 8.18%) achieve nearly identical Macro-F1, indicating that performance is constrained by feature representation rather than model complexity. With raw timestamps (Ftstamp), tree-based models reach 99.28% Macro-F1, while the linear model remains at 90.62%, showing that nonlinear models can exploit dataset-specific temporal structure. Attack detectability is highly asymmetric: high-rate and active attacks maintain >99.8% recall from flow behavior alone in nonlinear models, whereas the DNS Beaconing drops from 27.78% to 0.00% recall when contextual features are removed. Conventional random-flow splitting increases attack recall by up to 14.00%, highlighting the effect of placing flows from the same sessions in both training and test sets. We conclude with a 4-point protocol checklist for realistic IoT NIDS evaluation.
- Abstract(参考訳): 機械学習ベースのNetwork Intrusion Detection Systemsは、IoTベンチマークでほぼ完璧なパフォーマンスを報告している。
しかし、これらのモデルが汎用的な攻撃行動を学ぶか、静的なテストベッドIP/MACアドレスや時系列記録アーティファクトなど、スプリケートなデータセットショートカットを利用するかは重要な問題である。
我々はCyberFlowIoT-GICAPベンチマークを評価し,126のPCAPセッションに3,617,388のフローレコードと849,395の良性フローを含む。
4つの学習パラダイムをPCAP-解離分割を用いて4つの特徴構成で評価し、LightGBMは従来のランダムフロー分割を用いてさらに評価する。
Fbehav)、LightGBM (92.58% +/- 8.18%)、Random Forest (92.59% +/- 8.18%)、Deep MLP (92.55% +/- 8.18%)しか使われていない場合、モデルの複雑さよりも特徴表現によって性能が制約されていることを示す。
生のタイムスタンプ(Ftstamp)では、木ベースのモデルは99.28%のマクロ-F1に達し、線形モデルは90.62%であり、非線形モデルはデータセット固有の時間構造を利用することができることを示している。
攻撃検出性は非常に非対称であり、高いレートとアクティブアタックは、非線形モデルでのみフロー行動からのリコールを99.8%維持するが、DNSビーコンはコンテキストの特徴が取り除かれると27.78%から0.00%に低下する。
従来のランダムフロー分割は攻撃リコールを最大14.00%増加させ、トレーニングセットとテストセットの両方で同じセッションからフローを配置する効果を強調している。
リアルなIoT NIDS評価のための4ポイントプロトコルチェックリストで締めくくった。
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